金属清洁外文翻译资料

 2022-07-31 14:24:07

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金属清洁

简单地说，在金属清洁中要做的事是从金属表面去除在先前操作中累积的污垢，以备后续操作。 清洁金属不仅涉及清洁剂类型的选择，还涉及以给定的速率（零件/小时）产生可接受的部件所需的适当的清洁周期和处理设备。

这种清洁操作的等式可以如下所示：

过程设备 过程循环 清洁剂（s）=可接受部件/小时

方程式中的每个部分都以给定的速率经济有效地运行。该方程式还指出，在某些操作中，根据电镀线的不同，可能需要多于一个清洁剂。

工艺设备是选定的机架线，机筒线，螺旋垫圈，超声波等。

污垢

污垢是从前一个操作或金属原料的表面状态留在金属表面的材料。 金属清洗中遇到的各种污垢的例子如下。 可能有部分地方存在多于一种污垢的情况。

锈蚀

焊缝（焊接或加热）

氧化剂

碳质土壤

拉丝乳剂

加工油

冲压油

旋转润滑剂

指纹

抛光剂

抛光剂

金属化合物

防腐蚀化合物

钎焊作业的焊剂

用成型润滑剂浸渍的磷酸盐涂层

腐蚀产品

模版油墨

抛光复合残留物

以前的镀层步骤，表面上的增白剂残留物

储存期间积聚的一般污垢

这些污垢一般可分为三类：

有机污垢通常是用于金属成型，轧制和机械加工的润滑剂。 润滑剂可以基于石油或合成物（水溶性）制剂，也可以是肥皂猪油和蜡碱。

无机污垢包括锈，热和焊缝，污点和氧化物。

杂项污垢包括污渍，处理部件的手工痕迹，钎焊操作的焊剂和淬火操作中的燃烧污垢。

通常，去除污垢不是简单的反应，例如，猪油与苛性钠反应形成肥皂。 反应可能会更复杂一些。

增加清洁难度的一个重要问题就是污垢的年龄。 存在金属表面上长时间老化的污垢变得越来越难以去除。 一个典型的例子是锌压铸件的老化抛光剂。 因此，从上一次操作完成后，清洁零件很重要。

专有清洁剂

最开始的用一种清洗剂清洁所有的金属和所有类型的污垢的想法已经不适用了，尽管氯化溶剂已经接近达到这个标准。

专有清洁剂分为以下几类：碱性（轻至强）; 中性（pH 7.0）; 酸性（轻至强）;乳液; 和溶剂。 市场上的清洁剂的物理形式可能是粉末，液体或凝胶。

在清洁剂的开发中，不但要考虑污垢，还要考虑清洁的金属基底。通常，清洁剂的功能是去除污垢，对金属表面没有任何不利影响。例如，含有苛性钠的产品对于清洁黑色金属是可行的，但不能用于清洁铝合金，锌压铸件，镀锌原料或黄铜。 这样的产品会攻击这些有色表面。 因此，要清洁金属基底的清洁剂的适当选择是至关重要的。

工业中使用的大部分专有清洁剂属于碱性清洗剂。 由于环境考虑和其他危害，许多溶剂清洁剂正在逐步淘汰。 酸性清洗剂通常用于清洁不锈钢合金，锻造铝合金，铜和黄铜合金。

专有的碱性浸泡和喷雾清洁剂通常配制成从金属表面清洗各种金属成型润滑剂，并且还可用于清洗各种金属，即黑色金属，铝合金，黄铜和镁合金。

在过去三年中，由联邦和地方法规以及公司本身施加的环境限制，新的清洁剂制剂的发展进一步复杂化。 例如，喷雾清洁剂的具体要求是，在特定允许的清洗时间内，产品必须对大多数金属是安全的，但也必须不含磷酸盐，硅酸盐，螯合剂和亚硝酸盐; COD / BOD低; 并且操作pH在8和9之间。

例如，如果应用制定清洁剂时遇到的一些限制，则必须具有以下特征：

无铬酸盐 无氰

无磷酸盐 无腐蚀性

无硅酸盐 无溶剂

无氟 无泡沫产品

性质稳定 高闪点溶剂

无亚硝酸盐 粉末或者液体

无胺 低BOD

低COD 无乳化剂

无硼酸盐 pH 7.0-9.0

这些限制的一些原因是不言而喻的，例如无氰，无溶剂，无螯合剂和无磷酸盐。

从上述的限制中可以看出，未来的产品不仅可以安全在环境中使用，在工作环境中也可以安全使用，并提供一种能够将不同的污垢从污垢中分离出来的清洁剂。

工艺替代品

选择用于清洁零件的方法或方法的组合是至关重要的，并且将取决于最终光洁度的类型（镀覆，涂漆，阳极氧化等），以及是否是进行中的清洁操作，或仅仅是最终的清洁。 当然，另一个最重要的因素是每小时处理的工作量。

给出的清洁方法可以独立地或者彼此结合使用，如在预先清洁循环中，其中使用三到四种清洁模式。

浸泡（机架或桶）。

机架浸泡以利用空气搅拌或工作搅拌来改善或缩短清洁时间。 在桶管中，桶的运动将提供必要的搅动以通过部件冲洗清洁剂溶液。

电源，喷雾清洗

喷雾垫圈（螺旋喷雾，带式洗衣机，喷雾条线，机柜和单轨式洗衣机）通过利用冲击清洁可能不影响常规浸泡清洗的部件来减少清洗时间。 取决于所用机器的类型，喷雾压力可以在14至200psi的范围内。 一些连续带式喷雾清洗机也可以与喷雾清洁溶液一起使用旋转刷。

超声波清洗

波能量与水性清洁剂或烃类氯化溶剂结合使用以清洁部件。 应用领域是小型精密零件，配置复杂的零件，从零件上清除紧密粘附或嵌入的颗粒，或用于密封装置的清洁部件。 除了选择适当的清洁剂之外，超声波清洗操作成功的关键因素之一是适当的支架。

碱性电清洗

不应将初始清洁剂用作碱性电清洗，以除去大量污垢，如拉伸化合物，冲压油，抛光剂，机械油，重锈和焊接垢。 该功能应保留在电除尘器之前的碱性浸泡清洁剂，乳液清洁剂，喷雾清洁剂，酸或其组合。 电洗涤器是在电镀之前在金属表面上执行的最后碱性清洁工艺。 在进入电除尘器的地方，唯一的存在的污垢应由先前的清洁操作中的污物（碳或氧化铁），闪光锈，轻微的氧化物和残留在金属表面上的污垢和清洁剂组成。

电镀前的碱性电清洗是最可靠的清洗方法之一。 清洁作用不仅取决于清洁剂的配方，而且还利用在电解期间形成的氧或氢（取决于极性）的释放以从表面洗涤残留物。

在三种电清洗方法中，阳极清洗最常用，特别是钢和黄铜和锌压铸件

定期的清洗通常仅限于清洗黑色金属，其具有其热垢（焊缝尺度），锈迹和污点。

当清洗电镀镍，镍合金，锡铅，铅和铅合金以及不锈钢时，必须使用阴极清洗。

保持适当的电流密度，除了操作浓度和温度外，是必须保持的最重要因素，以获得所需的结果。 每种金属都使用不同的电流密度范围进行电解。 特定金属的范围见表一。

表I.电刷的当前密度范围

基板电流密度 （A / ft 2）

黑色金属 40-150

铜金属和板 25-50

黄铜合金 15-40

锌压铸件 10-30

镍板 20-30

铅，铅合金和锡 10-30

阴极酸洗

电镀线中的阴极电解酸洗通常限于黑色金属的酸洗和镀镍表面的活化。 电解酸洗是电清洗的另一种形式，但在酸性方面。

电镀循环中酸溶液的主要功能是除锈，锈垢，晦暗，轻质氧化物，金属细条，有时甚至是污点。 电解酸洗通常限于污垢相当沉重或分配酸洗时间短的困难任务。 在电解过程中的酸洗作用由氢或氧在工作中的变化得到辅助。 这些气体在酸洗期间有助于撬起鳞屑。 电解酸洗的优点是化学酸洗可以说如下：

1.酸洗时间缩短。

2.酸洗率通过酸浓度的变化和溶液中的铁盐积累在较小程度上受到影响。

3.包括合金钢在内的黑色金属哎酸性条件下更容易酸洗。

用作电解的酸可以是硫酸，有或没有氟化物添加剂，或专有酸（干酸盐或液体）。

在阴极酸洗中，工作成为阴极，酸洗过程中，氢在工作表面上演化。 当存在以下任何一种情况时，将选择阴极酸洗：

1.尺寸精确的制造或机器零件。

2.高精钢（＃3完成）。

3.深度凹槽的制作。

4.由轻微氧化物或污迹组成的污垢。

5.活性金属。

在任何酸洗操作中，总是存在氢脆的问题，而在阴极酸洗中，由于工作表面上的氢气的演变，这种危险增加。 通常酸洗时间相当短 - 30秒至1分钟，从而使脆化因子最小化

阳极酸洗

在阳极酸洗中，氧气在金属表面发生。 在工作面上形成的氧气仅仅进行擦洗作用，因为它有助于松动和去除氧化皮，锈蚀和污迹。 因此，所有的酸洗作用都是通过酸溶液完成的。 阳极酸洗在阴极上的优点是可以实现重垢和锈蚀的去除。

阳极酸洗通过攻击金属更好地去除鳞屑，锈蚀和嵌入的污垢。 在这种类型的酸洗中，必须预期一些金属损失，在某些情况下，表面有点腐蚀。 使用70％（体积）硫酸可以减少或停止金属损失。 与使用70％（体积）硫酸相关的问题是污染物形成的危险。 这将在高碳钢中普遍存在。

清洁机制

从金属表面去除不良污染物可以通过物理过程，化学过程或两者的组合来实现。

机械加工

  1. 通过积极的机械作用物理去除表面层。

bull;用玻璃，氧化铝，沙子或干冰（CO 2）颗粒喷丸。

bull;通过振动磨机或零件抛光进行大量整理。

bull;研磨

bull;抛光垫抛光。

  1. 以极少的金属清除剂物理去除表面污染物。

bull;通过电清洗，阴极，阳极或周期性反向进行气体洗涤。

bull;高压或低压喷雾冲击。

bull;湍流，例如由洗衣机或涡轮洗衣机提供的湍流，其中清洁溶液湍流地流过待清洁的表面。

bull;超声波提供的气蚀。

bull;溶液中磨砂刷。

bull;磨料浆。

化学工艺

溶解是表面污染物溶解在清洁溶液中的清洗方法。 实例是在碱性水溶液中溶解氧化铁在酸或丙烯酸涂层中。

乳化是通常不溶性土壤均匀分散在不相容的溶剂中的过程。 人们遇到的最常见的乳液是将不溶性脂肪和蛋白质分散在水中的牛奶。 乳化通过合适的表面活性剂，助溶剂和偶联剂的组合来实现。

皂化是含有反应性脂肪酸的油与碱反应产生可溶性皂。 这种机制的一个例子是通过使用含有大量氢氧化钠或氢氧化钾的含水清洗溶液来清洗来自冲压钢的油性润滑剂。

润湿是通过使用对基材表面具有更大亲和力的润湿剂而不是存在的污垢使污垢从基材表面移位的方法。 润湿剂可以通过对存在的污垢颗粒具有相同的作用来起作用。 在这两种情况下，污垢和基底表面之间的吸引力被消除，污垢被去除。

络合是通过使用螯合剂，螯合剂或络合剂来实现的。 污垢 - 通常是金属肥皂或润滑剂 - 与这些试剂形成可溶性复合物，从而从基底上除去。 复合剂还起到防止不溶或悬浮污垢再沉积在基材表面上的作用，特别是在硬水位置。 络合剂的实例是有机酸及其盐，多磷酸盐和沸石。

剥离是将污垢分解成悬浮在清洁溶液中的细碎颗粒的过程。 剥离通常与机械作用相结合。

其他流程

金属基板的表面清洁可以通过使用高温和高温来实现真空挥发污垢和氧化物。

清洁测试

部件表面所需的清洁程度是清洁操作的功能和操作。 部件的清洁度可以描述为去除特定的表面污染物如油和油脂，氧化物或颗粒物质的功能。

用于确定表面范围从粗糙到高度复杂的清洁度的测试方法。 以下是几个测试的总结。

断水测试

断水试验包括检查表面是否存在“没有水分断裂”的连续水膜。如果存在水分，则表明不存在疏水性表面污染物。 油，油脂和水不溶性有机化合物将是疏水污染物的例子。 脱水试验不能确认是否存在亲水性颗粒污染物或氧化物

白手套测试

白色手套测试用于显示清洁后颗粒的存在，并在一定程度上显示表面上的有机污染物。 该部件可以在漂洗或干燥后仍然湿润时进行测试。 待测试部件的表面用白色手套，棉签或镜片组织擦拭。 然后检查用于擦拭表面的材料是否存在黑色，灰色或灰白色残留物或油污染。 如果发现存在污染物，可以在零件表面或用于擦拭表面的物品上进行显微镜检查或高级化学或表面分析，以确定污染物的性质

其他方法

可以应用复杂的物理和化学分析方法来测试已经清洁的表面上的残留污染物。 已经清洗和干燥的部件样品可以浸入溶剂的湍流溶液中。 然后可以分析溶剂中的有机污染物和不溶性颗粒物质。 在溶剂中发现的污染物的量表示沉淀的程度。

经过清洗的部件表面可进行特殊分析，以确定氧化物，有机物和微粒污染物的存在。 可以严格清洁操作中的污染物的允许存在和浓度编写规格。

已经使用诸如红外微孔（由Sandia National Laboratories开发），X射线光电子能谱（Oak Ridge National

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